En naturlig satellit i astronomi är en mindre kropp som rör sig runt en större kropp. Den mindre kroppen hålls i omloppsbana av gravitation. Begreppet används för månar som går runt planeter, och det används också för små galaxer som kretsar runt större galaxer.

Kroppar som kretsar kring planeter kallas månar. De varierar i storlek. Jorden har bara en måne. Vissa andra planeter har många månar och vissa har inga. När folk skriver bara "månen" talar de vanligtvis om jordens måne. Jordens måne skrivs med stor bokstav, Moon. Det latinska ordet för månen är luna, vilket är anledningen till att det adjektiv som används för att tala om månen är "lunar". Till exempel månförmörkelse.

Allt som går runt en planet kallas för en satellit. Månar är naturliga satelliter. Människor använder också raketer för att skicka upp maskiner i omloppsbana runt jorden. Dessa maskiner kallas konstgjorda satelliter.

Ytterligare förklaring och egenskaper

En naturlig satellit hålls i sin bana av gravitationen från den större kroppen och påverkas också av andra kroppars gravitation. Bana beskriver satellitens rörelse i termer av halvstoraxel, excentricitet och inklination. Många månar har nästan cirkulära banor, medan andra följer mycket excentriska eller lutande banor.

Typer och ursprung

Månar kan delas in i flera grupper efter hur de bildats och hur de rör sig:

  • Reguljära månar: Bildade tillsammans med planeten i en disk och har ofta cirkulära banor nära planetens ekvator.
  • Irreguljära månar: Troligen infångade objekt som går i mera excentriska och lutande banor.

De vanligaste hypoteserna för månars bildning är:

  • Gemensam ackretion i den protoplanetära skivan (särskilt för reguljära månar).
  • Infångning av passerande objekt (kan skapa irreguljära månar).
  • Gigantisk kollision (jordens måne förklaras ofta med en kollision mellan jorden och en stor protoplanet; material som slungades ut samlades till månen).
  • Fragmentering vid snabb rotation eller kollisionshändelser runt primärkroppen.

Fysikaliska effekter och dynamik

Många månar är tidvattenlåsta (tidal locking) till sin planet, vilket betyder att samma sida alltid vetter mot planeten. Gravitationella växelverkningar mellan planet och måne kan orsaka tidvattenkraft, påverka rotationshastighet och bana över långa tider. Begrepp som Hill-sfär och Roche-gräns bestämmer hur nära en primärkropp en satellit kan vara stabil och när den kan sönderdelas av tidvattenkrafter.

Exempel i solsystemet och utanför

I vårt solsystem finns allt från mycket små månar (kilometerstora) till stora månar som är större än vissa planeter. Exempelvis är Ganymedes (Jupiter) den största månen och större än planeten Merkurius. Planeterna har olika antal månar: gasjättar som Jupiter och Saturnus har många (uppskattningsvis tiotals upp till hundratals små objekt upptäckta/identifierade), medan inre stenplaneter har få eller inga.

Små kroppar som asteroider och dvärgplaneter kan också ha naturliga satelliter — exempelvis asteroiden Ida har månen Dactyl, och dvärgplaneten Pluto har flera månar där Charon är relativt stor jämfört med Pluto.

Forskare söker även efter exomånar kring planeter utanför solsystemet. Upptäckten är svår men skulle ge viktig information om planetsystemens bildningshistoria och potentiella beboelighet.

Betydelse för planetära system och liv

Månar kan påverka sin planets klimat och stabilitet. Jordens måne bidrar till att stabilisera jordens axellutning, vilket påverkar långsiktigt klimat och årstider. Tidvatten som skapas av månens gravitation påverkar hav och marina ekosystem och har spelat en roll i livets utveckling på jorden.

Utforskning, namn och klassificering

Historiskt upptäcktes många månar med hjälp av teleskop (t.ex. Galileo Galileis upptäckt av de fyra stora Jupitermånarna). Moderna rymdsonder har fotograferat och analyserat månytor och sammansättning. Internationella astronomiska unionen (IAU) ansvarar för officiella namn på månar och andra naturlegemer; mindre objekt får ofta nummer eller tillfälliga beteckningar innan permanenta namn sätts.

Naturliga kontra konstgjorda satelliter

Skillnaden mellan en naturlig och en konstgjord satellit är att naturliga satelliter är himlakroppar som bildats eller fångats i rymden, medan konstgjorda satelliter är människoskapade farkoster placerade i omloppsbana med hjälp av raketer. Både naturliga och konstgjorda kroppar påverkas av samma fysikaliska lagar, men deras ursprung och funktion skiljer sig åt.

Sammanfattningsvis är en naturlig satellit en viktig och varierad del av planetära system. Deras bildning, dynamik och interaktioner med primärkroppar ger viktiga ledtrådar om hur solsystem och andra planetsystem utvecklas.